คุณสมบัติของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตพรุนจากเถ้าลอยแคลเซียมสูงผสมกากแคลเซียมคาร์ไบด์Properties of Pervious Geopolymer Concrete Made from High-calcium Fly Ash Containing Calcium Carbide Residue

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตพรุน โดยศึกษาการใช้วัสดุ 2 ชนิด ได้แก่ เถ้าลอยและกากแคลเซียมคาร์ไบด์เป็นวัสดุตั้งต้นและวัสดุเร่งการก่อตัวในการพัฒนาสมบัติของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตพรุน ใช้กากแคลเซียมคาร์ไบด์แทนที่ในเถ้าลอยร้อยละ 0, 10, 20 และ 30 โดยน้ำหนักวัสดุประสาน โดยใช้สารละลายโซเดียมซิลิเกตและสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวทำปฏิกิริยาในส่วนผสม และใช้อัตราส่วนสารละลายโซเดียมซิลิเกตต่อสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เท่ากับ 2.0 และอัตราส่วนของมวลรวมหยาบต่อวัสดุประสานเท่ากับ 8.0 และอัตราส่วนของเหลวต่อวัสดุประสานเท่ากับ 0.50 ทุกอัตราส่วนผสม โดยศึกษาปัจจัยของความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เท่ากับ 5, 10 และ 15 โมลาร์ โดยทำการทดสอบกำลังอัด กำลังดัด ความหนาแน่น อัตราส่วนช่องว่างและสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของน้ำของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตพรุน ผลการทดสอบพบว่า การใช้กากแคลเซียมคาร์ไบด์แทนที่เถ้าลอยสามารถปรับปรุงกำลังอัดและกำลังดัดของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตพรุนได้ โดยเฉพาะการแทนที่กากแคลเซียมคาร์ไบด์ในเถ้าลอยร้อยละ 10 ผสมกับของความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เท่ากับ 15 โมลาร์ อัตราส่วนของเหลวต่อวัสดุประสานเท่ากับ 0.50 สามารถให้กำลังอัดของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตพรุนสูงสุดที่อายุการบ่ม 28 วัน เท่ากับ 79.41 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร นอกจากนี้ยังพบว่าค่าความพรุนที่อายุการบ่ม 28 วัน อยู่ระหว่าง 30.80–32.65% และค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านน้ำที่อายุการบ่ม 28 วัน มีค่าอยู่ระหว่าง 2.17–3.16 เซนติเมตร/วินาที

This research aims to study the properties of Pervious Geopolymer Concrete (PGC) by using Fly Ash (FA) and Calcium Carbide Residue (CCR) as a precursor and a promoter, respectively to develop the properties of PGC. The CCR was used to replace FA at the dosages of 0%, 10%, 20%, and 30% by weight of a binder. Sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2SiO3) solutions were used as the liquid portion in the mixtures. The Na2SiO3-to-NaOH ratio of 2.0, coarse aggregate-to-binder ratio of 8.0, and alkali liquid/binder (L/B) ratio of 0.50 were used in all mixes. The different ratio of NaOH concentrations was at 5, 10, and 15 molar to test on the compressive strength, flexural strength, density, total void ratio, and water permeability coefficient of the PGCs. The test results found that the use of FA with CCR could enhance the compressive and flexural strengths of PGCs. A mixture of 10%CCR and 15M of concentrated NaOH mixed with 0.50 of L/B ratio gave the highest of 28-curing day compressive strength of PCGs, which was 79.41 ksc. Moreover, the void ratio and permeability coefficient at 28-curing days varied between 30.80–32.65% and 2.17–3.16 cm/s, respectively.